电子电工技术第3章三相交流电路选读.ppt

第3章 三相交流电路 * 本章在单相正弦交流电的基础上，介绍三相电路的基本概念、三相电动势的产生和特点、星形联接和三角形联接，三相电路的分析与计算方法。 由3个频率相同、振幅相同、相位互差120°的正弦电压源所构成的电源称为三相电源。由三相电源供电的电路称为三相电路。 1.1 三相交流电源 1.1.1三相交流电动势 三相交流电动势是由三相交流发电机产生的。最简单的三相交流发电机如图3.1（a）所示 eA=Emsinωt eB=Emsin(ωt-120°) eCEmsin(ωt-240°) =E∠0° =E∠－120° =E∠－240° 它们的波形图和向量图如图3.2（a）、（b）所示。 图3.2 相序是A—B—C，称为正序 1.1.2、三相电源绕组的星形联接（Y接） 1、接法 2、线电压与相电压的关系 相电压，其有效值用UA、UB、UC一般用Up表示 线电压，其有效值用UAB、UBC、UCA，一般用Ul表示。 uAB=uA－uB uBC=uB－uC uCA=uC－uA 由相量图得 UAB=UAcos30°= UA 同理 即： 且线电压超前于对应的相电压30° 1.1.3、三相电源绕组的三角形联接（△接） 1、接法 2、线电压与相电压的关系 端线之间的线电压，也就是对应相绕组两端的相电压 所以△接时线电压等于相电压 Ul=Up （3.6） 三相三线制 1.2 负载的联接 1.2.1、负载的星形联接 1、 流过各相负载中的电流称为相电流，用Ip表示， 流过各端线的电流称为线电流，一般用Il表示。 可见 Ip=Il （负载不对称） 三相四线制 在三相四线制电路中，因为电源相电压对称，所以负载的相电压也对称。 每相中电流与电压的关系 各相电压与电流之间的相位差分别为 φA=arctg φB=arctg φC=arctg 中线电流 iO=iA+iB+iC 由于负载的相电压也对称 则： 2、负载对称 即 中线电流 中线里没有电流，这时中线可以省掉， 三相三线制电路 例3.1 星形联接三相四线制负载，各相阻抗均为电阻，RA=RB=22Ω，RC=44Ω，接在线电压为380V的电源上。试求各相电流和中线电流。 解 （1）每相负载的电压和电流 （2）中线电流 根据 从相量图上求出中线电流 例3.2 有一星形联接三相负载，如图3.7所示。已知每相电阻R=6Ω，感抗Xl=8Ω，电源电压对称，线电压 UAB=380 sin(ωt+30°)V。试求：（1）各相电流Ip及各相电压与电流的相位差角φ；（2）写出各相电流的瞬时值表示式。 解 （1）相电流和相位差 （2）电流瞬时值表示式 相电压uA比线电压uAB滞后30°，已知uAB的初相为30°，故uA的初相为0°，又iA比uA滞后53°，所以 iA=22 sin(ωt－53°)A iB=22 sin(ωt－53°－120°)A= 22sin(ωt－173°)A iC=22 sin(ωt－53°+120°)A=22sin(ωt+67°)A 1.2.2 负载的三角形联接 1、负载不对称 各相电压与电流之间的相位差分别为 φAB=arctg φBC=arctg φCA=arctg iA= iAB－iCA； iB= iBC－iAB； iC= iCA－iBC 各线电流 各电压与电流的相量图如图3—11所示。 2、负载对称时 各相电流 各线电流 由相量图可得 IA=2IAcos30° 所以 IA= IAB 同理 IB= IBC IC= ICA 可见： Il= Ip 且线电流滞后于对应的相电流30°。 例3.4 有一三角形联接对称负载，已知每相R=6Ω，XL=8Ω，电源线电压uAB=220 sinωtV。试求：（1）各相电流Ip和各线电流Il以及各相的相位差角φ；（2）写出各线电流的瞬时值表示式。 解（1） （2）线电流iA滞后相电流iAB30°，又iAB滞后于uAB53°，所以 iA=38 sin(ωt－30°－53°)=38 sin(ωt－83°)A 则 iB=38 sin(ωt－83°－120°)=38 sin(ωt+157°)A iC=38 sin(ωt－83°－240°)=38 sin(ωt+37°)A 3.